具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件的制作方法
【专利摘要】公开了一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片上的纵缝阳件与纵缝阴件，纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，连接板的另一端与底座连接，连接板的厚度小于渐变截面圆柱体的小头直径，渐变截面圆柱体的轴心线与管片的纵向相平行；纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，前段上远离后段的一端开设一与连接板的形状、尺寸相匹配并与渐变截面圆柱腔室相连通的通孔，本实用新型具有一定的容差能力，连接施工快捷方便，能在满足衬砌管片施工和使用时的受力变形要求下，实现自动化、机械化施工，有效提高施工效率。
【专利说明】
具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种隧道施工工具，尤其涉及一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件。
【背景技术】
[0002]管片接头(即隧道管片纵缝连接组件)是盾构隧道装配式衬砌管片的重要组成部分，接头的性能、经济性直接决定整个衬砌结构的性能发挥和建设成本。目前国内盾构隧道衬砌基本全都使用螺栓作为连接件，包括短直螺栓、长直螺栓、弯螺栓、斜螺栓等。
[0003]螺栓作为连接件安装直观可靠，可以保证要求的紧固力，但是也存在着很多问题:
[0004]I)使用螺栓作为连接件需要在管片上设置手孔，手孔对混凝土管片造成了削弱，在施工和使用中容易发生管片局部开裂的问题，进而导致渗漏水，影响正常使用和衬砌的耐久性
[0005]2)螺栓的紧固基本都是人工作业，耗费大量时间和人力，施工速度慢、工期长。
[0006]目前已经应用的纵缝快速连接件的形式多样，但从基本构造上来看主要有两类:第一类，如图1所示，两个C型件I’中插入H型件2 ’的C-H-C型纵缝快速连接件，两个C型件I’分别与锚筋3’固定连接;第二类，如图2所示，一个C型件I’中插入T型件4’的C-T型纵缝快速连接件，C型件I’与T型件4’分别与锚筋3’固定连接。C-H-C型纵缝快速连接件在管片制作时更费材料，成本更高，且三件型比两件型连接件传力环节多一个，这样出现问题的环节也就多一些，在同等条件下刚度也相对较小。此外，两类连接件都存在受力不合理，使用时容易出现应力集中现象。
[0007]因此，如何提供一种能够满足受力要求、连接快速方便的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，具有一定的容差能力，连接施工快捷方便，能在满足衬砌管片施工和使用时的受力变形要求下，实现自动化、机械化施工，有效提高施工效率。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0010]—种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片上的纵缝阳件与纵缝阴件，所述纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，所述连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，所述连接板的另一端与所述底座连接，所述连接板的厚度小于所述渐变截面圆柱体的小头直径，所述渐变截面圆柱体的轴心线与管片的纵向相平行;所述纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与所述渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，所述前段上远离后段的一端开设一与所述连接板的形状、尺寸相匹配并与所述渐变截面圆柱腔室相连通的通孔。
[0011]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述连接板与所述底座通过一转轴连接，所述转轴的轴向与所述渐变截面圆柱体的轴向相平行。
[0012]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述渐变截面圆柱体与所述渐变截面圆柱腔室的变径坡度相同，均为1/50-1/30。
[0013]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述渐变截面圆柱体的小头直径为7-9mm，所述渐变截面圆柱体的大头直径为12_14mm。
[0014]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述底座上远离所述连接板的一端开设螺栓孔，所述后段上远离所述前段的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接。
[0015]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述底座上远离所述连接板的一端开设两个螺栓孔，所述后段上远离所述前段的一端开设两个螺栓孔。
[0016]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，两个螺栓孔的孔间距均为50-70mm，所述螺栓孔的深度均为25-35mm。
[0017]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述纵缝阴件与纵缝阳件沿管片纵向的长度为110-140mm，所述纵缝阴件与纵缝阳件的宽度为90-120mm，所述纵缝阴件与纵缝阳件的高度为55-65mm。
[0018]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述纵缝阴件整体预埋入管片内，所述管片内设有一能够容纳所述纵缝阳件的凹槽，所述纵缝阴件位于所述凹槽的一侧，所述纵缝阴件的所述前段上远离所述后段的一端与所述管片的端面相齐平，所述前段上对应所述渐变截面圆柱腔室的大头的端面与所述管片的所述凹槽的一个侧面齐平。
[0019]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述纵缝阳件的所述底座的靠连接板处缩颈处理，所述底座的缩颈根部以后的其余部分预埋入管片。
[0020]由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:
[0021](I)本实用新型提供的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片上的纵缝阳件与纵缝阴件，所述纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，所述连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，所述连接板的另一端与所述底座连接，所述连接板的厚度小于所述渐变截面圆柱体的小头直径，所述渐变截面圆柱体的轴心线与管片的纵向相平行;所述纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与所述渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，所述前段上远离后段的一端开设一与所述连接板的形状、尺寸相匹配并与所述渐变截面圆柱腔室相连通的通孔，当纵向相邻的管片连接时，通过将纵缝阳件的渐变截面圆柱体的小头端逐步伸入所述纵缝阴件的具有渐变截面圆柱腔室的前段的大头端，连接施工方便便捷，具有一定的容差能力，在满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求的前提下，能够实现机械化、自动化施工，无需进行人工连接施工，有效提高了施工效率。
[0022](2)本实用新型中，所述连接板与所述底座通过一转轴连接，所述转轴的轴向与所述渐变截面圆柱体的轴向相平行，使得所述连接板及渐变截面圆柱体能够相对所述底座转动一定角度，扩大了渐变截面圆柱体的活动范围，从而显著提高了隧道管片纵缝连接组件的容差能力，即容忍误差的能力。
[0023](3)本本实用新型中，通过将所述纵缝阴件整体预埋入管片内，所述管片I内设有一能够容纳所述纵缝阳件的凹槽，所述纵缝阴件位于所述凹槽的一侧，所述纵缝阴件的所述前段上远离所述后段的一端与所述管片的端面相齐平，所述前段上对应所述渐变截面圆柱腔室的大头的端面与所述管片的所述凹槽的一个侧面齐平，；所述纵缝阳件的所述底座的靠连接板处缩颈处理，所述底座的缩颈根部以后的其余部分预埋入管片，从而可以确保纵缝阴件以及纵缝阳件与所述管片可靠连接，满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求。此外，所述底座上远离所述连接板的一端开设螺栓孔，所述后段上远离所述前段的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接，可以进一步提高纵缝阳件和纵缝阴件与管片之间的连接强度。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中C-H-C型纵缝快速连接件的结构示意图；
[0025]图2为现有技术中C-T型纵缝快速连接件的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型一实施例的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件组装前示意图；
[0027]图4为本实用新型一实施例的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件的组装后示意图；
[0028]图5为本实用新型一实施例中纵缝阳件的结构正视示意图；
[0029]图6为图5的后视图；
[0030]图7为图5的右视图；
[0031]图8为图5的俯视图；
[0032]图9为本实用新型一实施例中纵缝阴件的结构示意图；
[0033]图10为图9的后视图；
[0034]图11为图9的右视图；
[0035]图12为图9的俯视图。
[0036]图13为纵缝阴件与纵缝阳件对正时的结构示意图；
[0037]图14为纵缝阴件与纵缝阳件锁紧时的结构示意图。
[0038]图中:I’-C型件、2，-H型件、3，-锚筋、4 ’ -T型件；1-管片、2_纵缝阳件、21-渐变截面圆柱体、22-连接板、23-底座、231-螺栓孔一、232-缩颈根部、24-转轴、3-纵缝阴件、31-前段、311-渐变截面圆柱腔室、312-通孔、32-后段、321-螺栓孔二、4-锚筋。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本实用新型的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。
[0040]请参阅图3至图12，本实施例公开了一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片I上的纵缝阳件2与纵缝阴件3，所述纵缝阳件2包括渐变截面圆柱体21、连接板22以及底座23，所述连接板22的一端固接于所述渐变截面圆柱体21的侧面，所述连接板22的另一端与所述底座23连接，所述连接板22的厚度小于所述渐变截面圆柱体21的小头直径，所述渐变截面圆柱体21的轴心线与管片I的纵向相平行;所述纵缝阴件3包括前段31与后段32，前段31内开设一与所述渐变截面圆柱体21相匹配的渐变截面圆柱腔室311，所述前段31上远离后段32的一端开设一与所述连接板22的形状、尺寸相匹配并与所述渐变截面圆柱腔室311相连通的通孔312。当纵向相邻的管片I连接时，通过将纵缝阳件2的渐变截面圆柱体21的小头端逐步伸入所述纵缝阴件3的具有渐变截面圆柱腔室311的前段31的大头端，连接施工方便便捷，具有一定的容差能力，在满足衬砌管片施工和使用时的受力、变形和防水要求的前提下，能够实现机械化、自动化施工，无需进行人工连接施工，有效提高了施工效率。
[0041]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述连接板22与所述底座23通过一转轴24连接，所述转轴24的轴向与所述渐变截面圆柱体21的轴向相平行。由于所述连接板22与所述底座23通过一转轴24连接，所述转轴24的轴向与所述渐变截面圆柱体21的轴向相平行，使得所述连接板22及渐变截面圆柱体21能够相对所述底座23转动一定角度，扩大了渐变截面圆柱体21的活动范围，从而显著提高了隧道管片I纵缝连接组件的容差能力，即容忍误差的能力。
[0042]本实施例中，所述纵缝阴件3与纵缝阳件2沿管片I纵向的长度为110-140mm，所述纵缝阴件3与纵缝阳件2的宽度为90-120mm，所述纵缝阴件3与纵缝阳件2的高度为55_65mm。
[0043]为了使得渐变截面圆柱体21具有足够的强度并能够与所述渐变截面圆柱腔室311快速、可靠连接，优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述渐变截面圆柱体21与所述渐变截面圆柱腔室311的变径坡度相同，均为1/50-1/30。本实施例中，优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述渐变截面圆柱体21的小头直径为7-9mm，所述渐变截面圆柱体21的大头直径为12-14mm。
[0044]为提高纵缝阳件2和纵缝阴件3与管片I之间的连接强度，优选的，所述底座23上远离所述连接板22的一端开设螺栓孔，即螺栓孔一 231，所述后段32上远离所述前段31的一端开设螺栓孔，即螺栓孔二321，所述螺栓孔分别通过锚筋4与管片I固定连接。本实施例中，所述底座23上远离所述连接板22的一端开设两个螺栓孔，所述后段32上远离所述前段31的一端开设两个螺栓孔，两个螺栓孔的孔间距均为50-70mm，所述螺栓孔的深度均为25-35mm。
[0045]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述纵缝阳件2的所述底座23的靠连接板22处缩颈处理，所述底座23的缩颈根部232以后的其余部分预埋入管片1，从而可以确保纵缝阳件2与所述管片I可靠连接，满足衬砌管片I施工和使用时的受力、变形和防水要求。
[0046]优选的，在上述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件中，所述纵缝阴件3整体预埋入管片I内，所述纵缝阴件3整体预埋入管片I内，所述管片I内设有一能够容纳所述纵缝阳件2的凹槽10，所述纵缝阴件3位于所述凹槽10的一侧，所述纵缝阴件3的所述前段31上远离所述后段32的一端与所述管片I的端面相齐平，所述前段31上对应所述渐变截面圆柱腔室311的大头的端面与所述管片I的所述凹槽10的一个侧面齐平，从而可以在确保纵缝阴件3与所述管片I可靠连接的前提下，便于纵缝阳件2与纵缝阴件的连接，满足衬砌管片I施工和使用时的受力、变形和防水要求。
[0047]请继续参阅请参阅图13和图14，并请结合图3至图12，本实施例中，利用具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件进行隧道管片11环向对接的工艺如下:
[0048]I)对正:请重点参阅图13以及图1在安装臂的调整下微调纵缝阴件3，使纵缝阴件3和相应的纵缝阳件2对正。
[0049]2)插入:在安装臂的作用下管片I缓慢安装推入，纵缝阴件3逐渐插入到纵缝阳件2中，初步安装完成。
[0050]3)锁紧:请重点参阅图14以及图2在盾构千斤顶反推力的作用下纵缝阴件3和相应的纵缝阳件2进一步锁紧，完成两片管片I的环向对接。
[0051]上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【主权项】
1.一种具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，包括分别预埋于需要环向对接的两片管片上的纵缝阳件与纵缝阴件，所述纵缝阳件包括渐变截面圆柱体、连接板以及底座，所述连接板的一端固接于所述渐变截面圆柱体的侧面，所述连接板的另一端与所述底座连接，所述连接板的厚度小于所述渐变截面圆柱体的小头直径，所述渐变截面圆柱体的轴心线与管片的纵向相平行;所述纵缝阴件包括前段与后段，前段内开设一与所述渐变截面圆柱体相匹配的渐变截面圆柱腔室，所述前段上远离后段的一端开设一与所述连接板的形状、尺寸相匹配并与所述渐变截面圆柱腔室相连通的通孔。2.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述连接板与所述底座通过一转轴连接，所述转轴的轴向与所述渐变截面圆柱体的轴向相平行。3.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述渐变截面圆柱体与所述渐变截面圆柱腔室的变径坡度相同，均为1/50-1/30。4.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述渐变截面圆柱体的小头直径为7-9_，所述渐变截面圆柱体的大头直径为12-14_。5.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述底座上远离所述连接板的一端开设螺栓孔，所述后段上远离所述前段的一端开设螺栓孔，所述螺栓孔分别通过锚筋与管片固定连接。6.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述底座上远离所述连接板的一端开设两个螺栓孔，所述后段上远离所述前段的一端开设两个螺栓孔。7.如权利要求6所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，两个螺栓孔的孔间距均为50-70mm，所述螺栓孔的深度均为25-35mm。8.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述纵缝阴件与纵缝阳件沿管片纵向的长度为110-140mm，所述纵缝阴件与纵缝阳件的宽度为90-120mm，所述纵缝阴件与纵缝阳件的高度为55_65mm。9.如权利要求1所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述纵缝阴件整体预埋入管片内，所述管片内设有一能够容纳所述纵缝阳件的凹槽，所述纵缝阴件位于所述凹槽的一侧，所述纵缝阴件的所述前段上远离所述后段的一端与所述管片的端面相齐平，所述前段上对应所述渐变截面圆柱腔室的大头的端面与所述管片的所述凹槽的一个侧面齐平。10.如权利要求1-9中任意一项所述的具有容差能力的隧道管片纵缝连接组件，其特征在于，所述纵缝阳件的所述底座的靠连接板处缩颈处理，所述底座的缩颈根部以后的其余部分预埋入管片。
【文档编号】E21D11/08GK205445627SQ201521113653
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】程子聪, 杜世开
【申请人】上海建工集团股份有限公司